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Advanced Nanophotonics: Silicon-Organic Hybrid Technology

  • Integrated photonic devices have gained increasing research interests. Especially silicon photonics have become very attractive for various optical applications. Using silicon-on-insulator as a material platform provides the ability to fabricate photonic devices with electronic devices on a single chip. Driven by substantial research investments, the integration of photonic devices on silicon-on-insulator substrates has reached a degree of maturity that already permits industrial adoption. However, silicon has the disadvantage of linear electro-optical effects, and, therefore, advanced modulation formats are difficult to realize when using silicon-based high-speed modulators. Hence, a new approach was proposed: the silicon-organic hybrid technology. This technology is a viable extension of the silicon-on-insulator material system for efficient high-speed modulation. We herewith present our theoretical and experimental investigations of the silicon-organic hybrid slot-waveguide ring resonator. The advanced device design is described in detail, which allows using both, the efficient silicon-on-insulator strip-waveguides and the silicon-organic hybrid slot-waveguides in single ring resonator. For the first time, we report the transmission spectra of such a resonator covered with an electro-optical polymer.
  • Integrierte photonische Bauelemente werden in der Forschung immer bedeutender. Besonders die Siliziumphotonik ist für verschiedene optische Anwendungen sehr attraktiv. Die Verwendung von Silizium-auf-Isolator-Materialsystemen bietet die Möglichkeit, photonische Bauelemente mit elektronischen Geräten auf einem einzelnen Chip zu entwickeln. Durch erhebliche Forschungsinvestitionen hat die photonische Integration auf Silizium-auf-Isolator-Substraten einen Reifegrad, der bereits Industriemaßstäben genügt. Jedoch hat Silizium keinen linearen elektrooptischen Effekt und damit sind moderne Modulationsformate nur schwierig zu realisieren. Daher wird seit eingen Jahren ein neuer Ansatz, die Silizium-Organik Hybridtechnologie, verfolgt. Diese Technologie ist eine tragfähige Ausdehnung des Silizium-auf-Isolator-Materialsystems für eine effiziente Hochgeschwindigkeitsmodulation und optische Signalverarbeitung. In diesem Artikel präsentieren wir unsere theoretischen und experimentellen Untersuchungen zu einem Silizium-Organik Hybrid Ringresonator. Das Design und die Herstellung des neuartigen nanophotonischen Bauelements werden im Detail beschrieben. Der demonstrierte Ringresonator kombiniert die Vorteile zweier verschiedener Wellenleiterarten in einem einzelnen Ring, dem verlustarmen Kanal-Wellenleiter und dem Silizium-organischen Hybridschlitzwellenleiter. Wir demonstrieren erstmals ein Transmissionsspektrum eines solchen Ringresonators, der mit einem elektro-optischen Polymer beschichtet ist.

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Metadaten
Author:Patrick SteglichORCiD, Claus VillringerORCiD, Silvio Pulwer, Joachim Bauer, Friedhelm Heinrich, Mauro CasalboniORCiD, Sigurd SchraderORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:526-opus4-5337
DOI:https://doi.org/10.15771/0949-8214_2016_1_6
ISSN:0949-8214
Parent Title (English):Wissenschaftliche Beiträge 2016
Document Type:Article in a Periodical of the TH Wildau
Language:English
Year of Publication:2016
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Technische Hochschule Wildau
Release Date:2016/03/21
Volume:20
First Page:45
Last Page:48
Faculties an central facilities:Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
TH Wildau publications:Wissenschaftliche Beiträge
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND 3.0 DE - Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland
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